(57)【要約】【課題】ガス発生量を低下させずに、構造が単純で、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化が可能なガス発生器用フィルターと、これを用いたガス発生器とを提供する。【解決手段】本発明のガス発生器用フィルター１０は、複数の貫通孔を有する中空円筒１と、中空円筒１の外周に形成されたフィルター部材２とを備え、中空円筒１の両端がフィルター部材２の両端から軸方向に突き出していることを特徴とする。本発明のガス発生器２０は、このガス発生器用フィルター１０を内部において保持部材１６、１７を用いて保持するとともに、中空円筒１の両端を閉塞している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段とを有してなるガス発生器に用いられる、前記燃焼室の周囲に配置され、前記燃焼室内で生じたガスが通過するガス発生器用フィルターであって、
複数の貫通孔を側面に有し、少なくとも一方の底面が開口した中空円筒と、前記中空円筒の外周に形成されたフィルター部材とを備え、前記中空円筒の軸方向両端突出部が前記フィルター部材から軸方向に突き出していることを特徴とするガス発生器用フィルター。
【請求項２】
前記中空円筒の軸方向両端突出部には前記貫通孔を有していないことを特徴とする請求項１に記載のガス発生器用フィルター。
【請求項３】
前記貫通孔をそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に形成することにより、前記点火手段を有する前記ガス発生器に組み込まれた際、前記点火手段から点火時に噴射される火炎を前記円筒の一部で遮って前記フィルター部材を保護し、かつ、ガス流路を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のガス発生器用フィルター。
【請求項４】
前記フィルター部材は、前記中空円筒の外周に形成された第１のろ過冷却部と、前記第１のろ過冷却部の外周にその軸方向の長さより短い長さになるように形成された第２のろ過冷却部とを備え、
前記第１のろ過冷却部と前記第２のろ過冷却部とが軸方向両端突出部のうちの少なくとも一方において階段形状を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス発生器用フィルター。
【請求項５】
前記フィルター部材が、前記中空円筒の外周に線材を巻き付けることによって形成された巻線であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス発生器用フィルター。
【請求項６】
前記フィルター部材が、複数の孔を有し且つ前記孔の周囲に突出部を有する金属板を、前記中空円筒の外周に巻き回して形成されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス発生器用フィルター。
【請求項７】
前記中空円筒が、金網又は多孔板を加工して形成されたものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガス発生器用フィルター。
【請求項８】
イニシエータシェルとクロージャシェルとで形成される金属製のハウジングと、
前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、
前記燃焼室の周囲に配置されたフィルターと、
前記フィルター部材を前記ハウジング内で保持するための保持部材と、
前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、
前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、
前記フィルターが、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス発生器用フィルターであることを特徴とするガス発生器。
【請求項９】
前記中空円筒は、周方向の帯状域に形成された第１貫通孔群と、前記第１貫通孔群と所定の距離を有した周方向の帯状域に形成された第２貫通孔群と、前記第１貫通孔群と前記第２貫通孔群との間に形成された貫通孔を有しない部分とを備え、
前記点火手段は、点火された際に、前記貫通孔を有しない部分の方向に、火炎を噴射する伝火孔を備えていることを特徴とする請求項８に記載のガス発生器。
【請求項１０】
前記保持部材が、前記中空円筒の軸方向両端突出部外周を保持し、かつ、前記中空円筒の両端の開口を封止する蓋部材であることを特徴とする請求項８又は９に記載のガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の衝突事故時に乗員が受ける衝撃を緩和して乗員の安全を図るエアバッグシステムなどに用いられるガス発生器用フィルター及びこれを用いたガス発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するために、瞬時にエアバッグを展開させるガス発生器は、展開にあたりエアバッグが損傷を受けないように、ガス発生室でガス発生剤を燃焼させて発生した高温高圧のガスを冷却して適温にすると共に、該ガス中に含有されている金属酸化物を主成分とする高温のスラグ（残渣）を捕集してガスを清浄するという役割を持つフィルターを備えている。ガス発生剤の燃焼により発生したガスはフィルターの内側から外側へ通過し、フィルターの外側に沿ってハウジングに設けられた、複数個のガス通過孔を通って、ガス発生器からエアバッグ内へ流入し、エアバッグを展開する。
【０００３】
これらのようなガス発生器用のフィルター及びガス発生器には、例えば下記特許文献１〜３に開示されているものが挙げられる。特許文献１には、車両急減速時に燃焼してガスを発生するガス発生剤とこのガスを折り畳み状態の袋体内へ流入させるガス流入孔との間に介在し、前記ガス発生剤が燃焼することにより生じた固形物を除去するエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、所定の剛性を有すると共に多数の孔が形成された環状のケースと、このケースの外周面に巻き付けられた金網と、を有することを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタと、これを用いたインフレータが開示されている。特許文献２には、筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護内筒の外周に、セラミックファイバを紙状に抄造したセラミックシートを筒状に巻回したセラミックシート層を設け、その外周に金網緩衝体を筒状に積層し、更にその外周に筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護外筒を積層したことを特徴とするインフレータ用フィルターと、これを用いたインフレータが開示されている。特許文献３には、複数のガス放出孔を有する筒状のハウジングを備えたガス発生器であって、前記ハウジング内には、予め筒状に形成したバースト材を装入し、該バースト材にて前記ハウジングの全てのガス放出孔を閉鎖するとともに、前記バースト材には、筒状のフィルタ部材を配置し、該フィルタ部材内に、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤を充填してなり、前記バースト材は、前記ガス発生剤の燃焼による前記ハウジング内のガス圧上昇に伴って破られるものであることを特徴とするガス発生器が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５５４４０号公報
【特許文献２】特開平７−２８５４１３号公報
【特許文献３】国際公開第ＷＯ００／０４４５９４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１〜３に開示されているようなガス発生器用のフィルターでは、ガス発生量を低下させずに、さらに小型軽量化することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、構造が単純で、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化が可能なガス発生器用フィルターと、これを用いた小型軽量化が可能なガス発生器とを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明のガス発生器用フィルターは、金属製のハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段とを有してなるガス発生器に用いられる、前記燃焼室の周囲に配置され、前記燃焼室内で生じたガスが通過するガス発生器用フィルターであって、複数の貫通孔を有し、少なくとも一方の底面が開口した中空円筒と、前記中空円筒の外周に形成されたフィルター部材とを備え、前記中空円筒の両端が前記フィルター部材から軸方向に突き出していることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、フィルター部材を小型軽量化できるので、構造が単純でありながら、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化されたガス発生器用フィルターを提供できる。また、ガス発生器に組み込まれた際、中空円筒によってガス発生剤の燃焼によるフィルター部材の損傷を軽減し、燃焼により生じた残渣のガス発生器外への流出を抑止できる。また、従来のフィルターでは、このフィルター内にガス発生剤を充填する時に、フィルターの上端部が、ガス発生剤がこぼれるのを防止する“堰”の役目を果たしていた。このため、フィルターの上下長は、ガス発生剤収容室の上下長に相当する長さが必要であった。すなわち、従来は、フィルター本来の役割である高温ガスの冷却及びガス発生器外への流出残渣量の低減に効果がない無駄な部分が構成されていた。本発明においては、中空円筒の両端のみが前記フィルター部材から軸方向に突き出している構成としているので、この両端のみが“堰”の役目を果たすことになる。その結果として、フィルター部材を軸方向に小型軽量化でき、ひいては、ガス発生器の小型軽量化をも図ることができる。さらに、ガス発生剤の収容量を多くするために、ハウジングを軸方向上下に拡大した場合であっても、本発明の場合、中空円筒のみを長くすれば十分であり、従来の様に、フィルター部材の軸方向上下を拡大する必要がないので、フィルター効果を維持したまま、重量を最小限に抑えることができる。
【０００９】
本発明のガス発生器用フィルターは、前記中空円筒の軸方向両端突出部には前記貫通孔を有していないことが好ましい。
【００１０】
上記構成であれば、中空円筒の軸方向両端突出部外側及び軸方向両端突出部を蓋部材などで覆って塞ぐことにより、ガス発生剤が装填されている中空円筒内部と、ハウジングに形成されたガス放出孔のあるフィルター部材外部とが、フィルター部材を通過することでのみ導通しているので、ガス発生器に組み込んだ際には、ガス発生剤の燃焼により生じるガス及び残渣が必ずフィルター部材を通過することになり、フィルターによる冷却・残渣捕集効果が確実に得られる。また、中空円筒の軸方向両端突出部外側及び軸方向両端突出部を蓋部材などで覆って塞ぐことにより、金属製のハウジングが、点火後に容器内圧により変形した際においても、この変形量が中空円筒の軸方向両端突出部の貫通孔を有していない部分の軸方向長さよりも小さければ、ガス発生剤の燃焼により生じるガス及び残渣が必ずフィルター部材を通過することになり、フィルターによる冷却・残渣捕集効果が確実に得られる。
【００１１】
本発明のガス発生器用フィルターは、前記貫通孔をそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に形成することにより、点火手段を有するガス発生器に組み込まれた際、前記点火手段から点火時に噴射される火炎を前記円筒の一部で遮って、前記フィルター部材を保護し、かつ、ガス流路を制御するものであることが好ましい。
貫通孔をそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に調整することによって、前記点火手段から点火時に噴射される火炎が直接フィルター部材にあたり、フィルター部材の溶損を抑止できるとともに、ガス流路を制御することができ、効率のよいフィルター構成が可能となる。
【００１２】
本発明のガス発生器用フィルターは、前記フィルター部材が、前記中空円筒の外周に形成された第１のろ過冷却部と、前記第１のろ過冷却部の外周にその軸方向の長さより短い長さになるように形成された第２のろ過冷却部とを備え、前記第１のろ過冷却部と前記第２のろ過冷却部とが軸方向両端突出部において階段形状を形成していることが好ましい。
上記構成のように、ガス発生器用フィルターの両端部を階段状に形成することで、ガス発生器のハウジングの内部側が曲線形状であっても、その形状に対応させることができるので、効率よくハウジング内に配置できるガス発生器用フィルターを提供できる。なお、上述における階段形状の前記第１ろ過部と前記第２ろ過部は、一体構造であっても同様の効果を得ることができる。
【００１３】
本発明のガス発生器用フィルターは、前記フィルター部材が、前記中空円筒の外周に線材を巻き付けることによって形成された巻線であることが好ましい。
上記構成によれば、簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、フィルター性能の高いガス発生器用フィルターを提供できる。また、中空円筒の外周に線材を巻き付けることによって巻線が形成されているので、巻線からなるフィルター部材の形状が保持しやすい。また、中空円筒の外側に線材を巻き付けることによって、中空円筒とフィルター部材とが一体化できるため変形しにくくなるとともに、部品点数の削減が可能となる。
【００１４】
本発明のガス発生器用フィルターは、前記フィルター部材が、複数の孔を有し且つ前記孔の周囲に突出部を有する金属板を、前記中空円筒の外周に巻き回して形成されたものであることが好ましい。
上記構成によれば、簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、フィルター性能の高いガス発生器用フィルターを提供できる。
【００１５】
本発明のガス発生器用フィルターは、前記中空円筒が、金網又は多孔板を加工して形成されたものであることが好ましい。
簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、安価なガス発生器用フィルターを提供できる。
【００１６】
本発明のガス発生器は、イニシエータシェルとクロージャシェルとで形成される金属製のハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、前記燃焼室の周囲に配置されたフィルターと、前記フィルター部材を前記ハウジング内で保持するための保持部材と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、前記フィルターが、上述のガス発生器用フィルターのいずれか１つであることが好ましい。
上記構成により、上述した各ガス発生器用フィルターの効果を有するガス発生器を提供できる。
【００１７】
本発明のガス発生器は、前記中空円筒は、周方向の帯状域に形成された第１貫通孔群と、前記第１貫通孔群と所定の距離を有した周方向の帯状域に形成された第２貫通孔群と、前記第１貫通孔群と前記第２貫通孔群との間に形成された貫通孔を有しない部分とを備え、前記点火手段は、点火された際に、前記貫通孔を有しない部分の方向に、火炎を噴射する伝火孔を備えていることが好ましい。
上記構成により、前記点火手段から点火時に噴射される火炎からフィルター部材を保護するので、フィルターの溶損を抑止でき、性能の低下を抑止できる。
【００１８】
本発明のガス発生器は、前記保持部材が、前記中空円筒の軸方向両端突出部外周を保持し、かつ、前記中空円筒の両端の開口を封止する蓋部材であることが好ましい。
上記構成のように、保持部材によって中空円筒の両端部外周を保持しながら開口を封止するので、組立て性が向上できる。また、従来では、フィルターの内側に保持部材が挿入される構成であったため、ガス発生剤が割れてしまうという問題があったが、本発明によれば、組立て時にガス発生剤を割ってしまうことがないという効果をも奏する。
【００１９】
なお、上述の軸方向両端突出部とは、中空円筒がフィルター部材に対して軸方向に上下に飛び出している部分を示している。また、上記保持部材が、この軸方向両端突出部の外周を保持する場合には、軸方向両端突出部を全て覆う必要はなく、軸方向に点火後のガス発生器のハウジング変形量以上覆ったものであれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るガス発生器用フィルターを示す断面図、図２は図１のガス発生器用フィルターに用いられている中空円筒を展開した図、図３は本発明に係るガス発生器用フィルターを用いたガス発生器の一例、図４は図３に示したガス発生器の外観図、図５は本発明に係るガス発生器用フィルターを用いたガス発生器の別例である。
【００２１】
本実施形態におけるガス発生器用フィルター１０（以下では、単にフィルター１０と表すことがある）は、図１に示されているように、中空円筒１と、フィルター部材２とを備えている。
【００２２】
中空円筒１は、図２に示されているように、１枚の金属板９を、その長手方向が曲部となるように円筒状に加工して形成したものである。金属板９には、複数の貫通孔９Ａが所望する位置に設けられ、孔を有しない帯状の領域９ａ、９ｃ、９ｅと、孔を有する帯状の領域９ｂ、９ｄが長手方向に形成されている。なお、貫通孔９Ａが設けられる位置、その大きさ、及びその形状は、所望する性能に合わせて適宜変更される。例えば、ガス発生器における点火手段からの火炎を一部で遮りたいとき、貫通孔９Ａが設けられる位置は、領域９ｃが火炎を遮ることができる位置に形成されるように、貫通孔９Ａが領域９ｂ、９ｄに設けられる（図２参照）。また、貫通孔９Ａの領域９ｂ、９ｄにおける配置構成としては、隣り合う貫通孔９Ａ同士が交互にずれたもの（図２参照）や、規則正しい行列を形成するように並べられたものなどが挙げられる。
【００２３】
なお、金属板９には、例えばステンレス鋼、鉄、鋼などを使用することができる。また、中空円筒１は、金属板９のようなパンチングメタルだけでなく、エキスパンドメタル、金網であってもよい。
【００２４】
フィルター部材２は、中空円筒１の外周に形成されたろ過冷却部２ａと、ろ過冷却部２ａの外周にその軸方向の長さより短い長さになるように形成されたろ過冷却部２ｂとを備えている。そして、ろ過冷却部２ａ、２ｂは、これらの軸方向両端部において２段の階段形状となるように、かつ、中空円筒１に加工された金属板９の領域９ｂ、９ｃ、９ｄを覆うように形成されている。したがって、中空円筒１とフィルター部材２とが一体と考えると、中空円筒１の両端がフィルター部材２の両端から軸方向に突き出した合計３段の階段形状を有するガス発生器用フィルター１０となっている。なお、ろ過冷却部は領域９ｂ、９ｄを覆うだけのものであってもよい。
【００２５】
なお、ろ過冷却部２ａ、２ｂは、例えば、メリヤス金網、平織金網などを加工したものや単なるエキスパンドメタル、貫通孔の周縁に突出部を備えたエキスパンドメタルなどを数回巻きつけたものであってもよいが、線材を用いて、ガスが一定量通過できるように所定の間隙を設けながら巻きつけて形成した巻線からなるものが好ましい。また、ろ過冷却部２ｂの周囲にさらにろ過冷却部を形成して、３段以上の階段形状を有するフィルター部材２としてもよいし、階段形状を有しないものであってもよい。また、ろ過冷却部２ａ、２ｂは、一体形成されているものであっても、それぞれ別に形成されたものであってもよい。
【００２６】
本実施形態によれば、フィルター部材２を小型軽量化できるので、構造が単純でありながら、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化されたガス発生器用フィルター１０を提供できる。また、ガス発生器に組み込まれた際、中空円筒１によってガス発生剤の燃焼によるフィルター部材２の損傷を軽減し、燃焼により生じた残渣のガス発生器外への流出を抑止できる。さらに、簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、フィルター性能が高いガス発生器用フィルター１０を提供できる。
【００２７】
また、保形強度について、本実施形態におけるフィルター１０は従来の金属細線集合体のみを用いたフィルターと比較してはるかに優れたものである。従来の金属細線集合体のみを用いたフィルターでは、フィルター部材の保形強度が十分でないと、ガス圧を受けたときにフィルター部材が変形し、フィルター部材自身が損傷してしまう恐れがある。このようにフィルター部材が損傷してしまうと、例えばエアバッグシステムのガス発生器の部品として使用された場合、高温のスラグがエアバッグ内に漏れ、結果的にエアバッグが損傷し、エアバッグの機能が低下するだけではなく、乗員が火傷を負う危険性もある。こうした観点から、フィルター１０において中空円筒１を内部側に用いて保形強度を確保することは肝要である。
【００２８】
次に、ガス発生器用フィルター１０を用いた本発明に係るガス発生器の一実施形態を示す。図３において、ガス発生器２０は、エアバッグを膨張展開させるもので、イニシエータシェル３ａをクロージャシェル３ｂに圧接、溶接等によって接合することにより形成される略球形状のハウジング３と、このハウジング３内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤４が装填された燃焼室５と、燃焼室５の周囲に配置されたガス発生器用フィルター１０と、ハウジング３に装着され、燃焼室５内のガス発生剤４を着火燃焼させる点火手段６と、で構成されている。なお、イニシエータシェル３ａ及びクロージャシェル３ｂは、鉄、ステンレス、アルミニウム、鋼材等の金属製のものでできている。
【００２９】
イニシエータシェル３ａは、筒部３ａ1と、筒部３ａ1から連続して形成される半球形状の鏡板部３ａ2とで構成されている。そして、鏡板部３ａ2の中心部には、点火手段６が設けられている。この点火手段６は、周囲に複数の伝火孔１１を有する有底の内筒体１２と、この内筒体１２内に装填された伝火剤１３と、この伝火剤１３に接するように設けられた点火器１４とで構成されている。
【００３０】
内筒体１２は、点火手段保持部１５にカシメ固定等の任意の方法で固定されている。そして、内筒体１２は、点火手段保持部１５が鏡板部３ａ2に溶接等の任意の方法で固定されることで、イニシエータシェル３ａに固定されている。また、この内筒体１２は、ハウジング３内に形成されている燃焼室５の一端側から、燃焼室５の略中心に至る長筒状となっている。そして、その周囲には、複数の伝火孔１１が、内筒体１２の軸方向に沿って長孔状に形成されている。これら伝火孔１１は、内筒体１２の周方向に沿って相隣り合うもの同士が並設されている。なお、並設されないように周方向に沿ってジグザグに形成されていてもよく、この場合には、点火手段６から噴出する熱流は、燃焼室５内全体に効率良く噴出される。また、伝火孔１１は、内筒体１２の頂部に形成されていてもよい。さらに、これら伝火孔１１は、丸孔でなくてもよく、長孔状であっても良い。
【００３１】
クロージャシェル３ｂは、筒部３ｂ1と、筒部３ｂ1から連続して形成される半球形状の鏡板部３ｂ2と、筒部３ｂ1から径外方に延びるフランジ部３ｂ3とで構成されている。
【００３２】
クロージャシェル３ｂの筒部３ｂ1には、その周囲に複数のガス放出孔７（図４においては、７ａ、７ｂ）が、２列でジグザグに形成されていることが好ましい。ガス放出孔７が、ジグザグに形成されることで、ハウジング３内で発生したガスが、集中することなく放出されるため、フィルター部材２の損傷を抑制する。また、フィルター部材２を広い範囲で使用することも可能であり、フィルター部材２を効率良く利用することができる。これら、ガス放出孔７は、ジグザグに形成される以外にも、例えば、１列に形成されていても良く、２列、３列等の複数列形成することで、同様の効果を得ることもできる。
【００３３】
なお、ガス放出孔７ａ、７ｂは、筒部３ｂ1の内周部に貼り付けられた帯状のアルミニウム、鋼、ステンレス等の帯状テープのラプチャー部材８によって塞がれ、燃焼室５は密封されている。ラプチャー部材８は、その厚み及び強度が、ガス放出孔７ａ、７ｂの孔径やガス発生器２０における所望される性能に応じて異なるように設けられている。
【００３４】
イニシエータシェル３ａとクロージャシェル３ｂとで構成されるハウジング３内には、筒部３ａ1、３ｂ1の内壁に沿って、燃焼室５の周囲に配置されたフィルター１０が設けられている。このフィルター１０における中空円筒１の両端部の外側周囲（孔の存在しない領域）及びろ過冷却部２ａの両端面が、イニシエータシェル３ａ及びクロージャシェル３ｂの鏡板部３ａ2、３ｂ2の内面にそれぞれ設けられている保持部材１６，１７によってそれぞれ固定保持されている。また、この保持部材１６，１７は、中空円筒１の両端部からガスが漏れないように閉塞するための部材でもある。なお、保持部材１６，１７は、中空円筒１の両端部の外側周囲（孔の存在しない領域）の外周を全て覆う必要はなく、点火後のガス発生器におけるハウジング変形量以上覆うものであれば良い。
【００３５】
フィルター１０の内周部には、ガス発生剤４が装填されている。そして、これらガス発生剤４が、点火手段６からの熱流によって燃焼する燃焼室５となっている。
【００３６】
次に、このガス発生器２０の作動について説明する。ここでは、エアバッグシステムに搭載された場合を例に用いて説明する。衝突センサ（図示しない）が車両の衝突を検知すると、その衝突検知信号によって、点火手段６の点火器１４が点火されて伝火剤１３を着火し、その火炎が内筒体１２の伝火孔１１からガス発生剤４に向けて噴出され、ガス発生剤４が着火し、高温高圧ガスが発生する。このとき、中空円筒１において伝火剤１３による火炎が当たる部分に貫通孔がないように設計されていれば、火炎がフィルター部材２に直接あたって損傷するといったことを防止できる。発生した高温高圧のガスはフィルター１０内に流入し、フィルター部材２を半径方向及び周方向に渡って通過してフィルター部材２外周面とハウジング３内面との間の空間内に流入する。さらにガス発生剤４の燃焼が進み、ハウジング３内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔７を閉塞しているラプチャー部材８が破裂し、フィルター部材２外周面とハウジング３内面との間の空間で均一圧にされた清浄ガスが、各ガス放出孔７からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。尚、ガスはフィルター１０内を流通する過程において、前述したように中空円筒１やフィルター部材２との衝突を繰り返しながら、次第に含有スラグ成分が除去され、冷却されて各ガス放出孔７からエアバッグ内に放出されることになる。
【００３７】
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。従来のフィルターでは、このフィルター内にガス発生剤を充填する時に、フィルター全体の上端部が、ガス発生剤がこぼれるのを防止する“堰”の役目を果たしていた。このため、フィルターの上下長は、ガス発生剤収容室の上下長に相当する長さが必要であった。本発明においては、中空円筒１の両端のみが前記フィルター部材２から軸方向に突き出している構成としているので、この両端のみが堰の役目を果たすことになる。その結果として、フィルター部材２を軸方向に小型化でき、ひいては、ガス発生器２０の小型化をも図ることができる。さらに、ガス発生剤の収容量を多くするために、ハウジングを軸方向上下に拡大した場合であっても、本発明の場合、中空円筒１のみを長くすれば十分であり、従来の様に、フィルターの軸方向上下を拡大する必要がないので、重量を最小限に抑えることができる。
【００３８】
また、保持部材１６，１７によって中空円筒１の両端が閉塞されており、中空円筒１の内部とフィルター部材２の外部とがフィルター部材を介してのみ導通しているので、ガス発生剤４の燃焼によって生じたガス及び残渣の直接的な流出を防止できる。
【００３９】
また、中空円筒１の貫通孔９Ａをそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に調整することによって、点火手段６から点火時に噴射される火炎からフィルター部材２を保護するように構成できるので、フィルター部材の溶損を抑止でき、フィルター性能の低下を抑止できるとともに、ガス流路を制御することができ、効率のよいフィルター構成が可能となる。
【００４０】
また、ガス発生器用フィルター１０の両端部を階段状に形成することで、図２に示すようにガス発生器２０のハウジングの内部側が曲線形状であっても、その形状に対応させることができる。したがって、効率よくハウジング３内にガス発生器用フィルター１０を配置できるので、性能を保持しつつガス発生器２０の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、点火手段６が、中空円筒１の軸方向に火炎を噴射する伝火孔をさらに備えている場合には、点火手段の上方に存在するガス発生剤を、点火手段の周囲に存在するガス発生剤とほぼ同時に効率よく燃焼させることができる。
【００４２】
さらに、保持部材１６、１７によって中空円筒の両端部外周を保持しながら閉塞するので、ガス発生器２０の組立て性が向上できる。また、従来では、フィルターの内側に保持部材が挿入される構成であったため、内部に収納されているガス発生剤が割れてしまうという問題があったが、本実施形態によれば、組立て時にガス発生剤を割ってしまうことがないという効果をも奏する。
【００４３】
次に、本発明に係るガス発生器の別実施形態を示す。図５において、別実施形態に係るガス発生器４０は、エアバッグを膨張展開させるもので、イニシエータシェル３３ａをクロージャシェル３３ｂに圧接、溶接等によって接合することにより形成される略短円筒状のハウジング３３と、このハウジング３３内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤３４が装填された燃焼室３５と、燃焼室３５の周囲に配置されたガス発生器用フィルター３０と、ハウジング３３に装着され、燃焼室３５内のガス発生剤３４を着火燃焼させる点火手段３６と、で構成されている。なお、上述のガス発生器２０において符号１〜８、１０〜１７がふられている各部材と、本実施形態において符号３１〜３８、４０〜４７がふられている各部材は、順に同様のものであるので、異なる点以外に関しては説明を省略することがある。
【００４４】
ハウジング３３は、イニシエータシェル３３ａとクロージャシェル３３ｂとを備えてなり、略円盤形状となっている。イニシエータシェル３３ａは、筒部３３ａ1と、筒部３３ａ1から連続して形成される略皿形状の鏡板部３３ａ2とで構成されている。そして、鏡板部３３ａ2の中心部には、点火手段３６が設けられている。この点火手段３６は、周囲に複数の伝火孔４１を有する有底の内筒体４２と、この内筒体４２内に装填された伝火剤４３と、この伝火剤４３に接するように設けられた点火器４４とで構成されている。
【００４５】
クロージャシェル３３ｂは、筒部３３ｂ1と、筒部３３ｂ1から連続して形成される略皿形状の鏡板部３３ｂ2と、筒部３３ｂ1から径外方に延びるフランジ部３３ｂ3とで構成されている。
【００４６】
ガス発生器用フィルター３０は、上述の中空円筒１と同様に金属板９と同構成の金属板から形成された中空円筒３１と、フィルター部材３２とを備えている。フィルター部材３２は、中空円筒３１の外周に形成されており、ろ過機能を有している。中空円筒３１に加工された金属板の所定領域（金属板９の領域９ｂ、９ｃ、９ｄと同様の領域）を覆うように形成されている。なお、フィルター部材３２には、上述のフィルター部材２と同様の材料を用いることができる。
【００４７】
次に、本実施形態の作動について説明する。ここでは、エアバッグシステムに搭載された場合を例に用いて説明する。衝突センサ（図示しない）が車両の衝突を検知すると、その衝突検知信号によって、点火手段３６の点火器４４が点火されて伝火剤４３を着火し、その火炎が内筒体４２の伝火孔４１からガス発生剤３４に向けて噴出され、ガス発生剤３４が着火し、高温高圧ガスが発生する。発生した高温高圧のガスはフィルター３０内に流入し、フィルター部材３２を半径方向及び周方向に渡って通過してフィルター部材３２外周面とハウジング３３内面との間の空間内に流入する。さらにガス発生剤３４の燃焼が進み、ハウジング３３内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔３７を閉塞しているラプチャー部材３８が破裂し、フィルター部材３２外周面とハウジング３３内面との間の空間で均一圧にされた清浄ガスが、各ガス放出孔３７からエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。尚、ガスはフィルター３０内を流通する過程において、前述したように中空円筒３１やフィルター部材３２との衝突を繰り返しながら、次第に含有スラグ成分が除去され、冷却されて各ガス放出孔３７からエアバッグ内に放出されることになる。
【００４８】
本実施形態によれば、ガス発生器２０とほぼ同様の効果が得られる。ただし、ハウジング３３の内部側にガス発生器２０のような大きい曲線部はないため、ガス発生器用フィルター３０の両端部を階段状に形成するような構成とする必要はないので、この点においてガス発生器２０のような効果はない。
なお、本明細書において詳細には説明していない、点火器やガス発生剤、ハウジング等については、例えば、特開２００５−５３３８２号の様なものや上述の背景技術の欄に記載されている文献に開示されている様なものなどが用いられ、特に限定されない。
【００４９】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス発生器用フィルターを示す断面図である。
【図２】図１のガス発生器用フィルターに用いられている中空円筒を展開した図である。
【図３】本発明に係るガス発生器用フィルターを用いたガス発生器の一例である。
【図４】図３に示したガス発生器の外観図である。
【図５】本発明に係るガス発生器用フィルターを用いたガス発生器の別例である。
【符号の説明】
【００５１】
１、３１        中空円筒
２、３２        フィルター部材
２ａ、２ｂ      ろ過冷却部
３、３３        ハウジング
３ａ、３３ａ    イニシエータシェル
３ｂ、３３ｂ    クロージャシェル
３ｂ3、３３ｂ3  フランジ部
３ａ1、３ｂ1、３３ａ1、３３ｂ1      筒部
３ａ2、３ｂ2、３３ａ2、３３ｂ2      鏡板部
４、３４        ガス発生剤
５、３５        燃焼室
６、３６        点火手段
７、３７        ガス放出孔
７ａ、３７ａ    ガス放出孔
８、３８        ラプチャー部材
９              金属板
９Ａ            貫通孔
１０、３０      ガス発生器用フィルター
１１、４１      伝火孔
１２、４２      内筒体
１３、４３      伝火剤
１４、４４      点火器
１５、４５      点火手段保持部
１６、１７、４６、４７    保持部材
２０、４０      ガス発生器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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